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在一次科技小组的活动中,同学们按照如图8-4-8所示的电路在AB之间接入一根细铜丝,闭合开关S后,调节滑动变阻器,使电流表的示数保持3 A不变,过了一会儿,细铜丝熔断。在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一阻值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的示数保持3 A不变。张颖针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)

图8-4-8

(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)

(2)若粗铜丝电阻为0.01 Ω,求粗铜丝发热的功率。

(3)如果你家准备安装一台“220 V1 500 W”的电热水器,你应该选用___________(选填“较粗”或“较细”)的铜导线作连接线比较安全。

答案:
解析:

思路解析:(1)本题的题干较长,首先要读懂题意,理清物理过程:两根铜丝的长度相同,显然细铜丝的电阻大于粗铜丝的电阻,而两次的电流相同,要求分析细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因,所以应运用P=I2R进行论证。(2)已知粗铜丝的电阻和通过的电流,利用P=I2R可求它发热的功率。(3)该电热水器正常工作时的电流为:I==≈6.82 A>3 A,根据实验结果可知,如果用细铜丝,当通过6.82 A的电流时,短时间内细铜丝就会熔断,所以应选用较粗的铜导线作连接线。

答案:(1)细铜丝的电阻较大,根据P=I2R,在电流相同的情况下,细铜丝发热的功率较大,所以细铜丝熔断。

(2)粗铜丝发热的功率为:P=I2R=(3 A)2×0.01 Ω=0.09 W。

(3)较粗


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(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.
(3)如果你家准备安装一台“220V  1500W”的电热水器,你应该选用
较粗
(较粗/较细)的铜导线作用连接线比较安全.

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(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量.
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